Universidade Estadual do Rio Grande do Sul Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental Componente curricular: BIOLOGIA GERAL Aula 4 Professor Antônio Ruas 1. Temas: Macromoléculas celulares Produção de energia Fotossíntese 2. Questões: 1. Como os ácidos nucleicos se apresentam na célula? 2. Quais são as etapas da respiração celular, onde ocorrem e qual o rendimento em ATPs formados em cada etapa? 3. Quais as fases da fotossíntese e onde ocorrem? 4. Quais as principais moléculas formadas na fase clara? 5. Qual o resultado da fase escura?
2. As moléculas da vida. Componentes químicos principais dos seres vivos e suas estruturas químicas: bases moleculares da constituição celular Glicídios, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos. Estrutura do DNA e do RNA.
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2.1 Polissacarídeos: Polímeros de monossacarídeos ou oses. Substâncias de reserva e constituintes estruturais.
2.1 Polissacarídeos: Amido: substância de reserva nas células vegetais. Glicogênio: substância de reserva nas células animais.
2.1 Polissacarídeos: Estrutura do glicogênio.
2.2 Lipídios: substâncias estruturais nas membranas celulares e de reserva. Classificação dos lipídios: Universidade Estadual do Rio Grande do Sul - Tecnologia em Recursos - Pesqueiros: Produção de Pescados - Componente curricular: Biologia Aplicada Aula 2
Universidade Estadual do Rio Grande do Sul - Tecnologia em Recursos - Pesqueiros: Produção de Pescados - Componente curricular: Biologia Aplicada Aula 2 2.2 Lipídios: Fosfolipídios e glicerofosfolipídios.
2.3 Proteínas. As proteínas são polímeros de aminoácidos. As moléculas apresentam 4 níveis de organização: primário, secundário, terciário e quaternário. Podem ser conjugadas, com grupo prostético. Constituem-se em enzimas, moléculas com funções variadas e estruturais. Aminoácidos não essenciais são sintetizados nas células eucariontes: Alanina, Asparagina, Aspartato, Glutamato, Glutamina, Glicina, Serina, Prolina, Tirosina, Arginina, Cisteina. Aminoácidos essenciais: Histidina*, Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Fenilalanina, Treonina, Triptofano, Valina. * essencial em alguns casos
2.3 Proteínas.
2.3 Proteínas.
Bases púricas e pirimídicas. 2.4 Ácidos nucléicos (DNA e RNA): polímeros de nucleotídeos.
2.4 Ácidos nucléicos (DNA e RNA): polímeros de nucleotídeos.
2.4 Ácidos nucléicos (DNA e RNA): polímeros de nucleotídeos.
2.4 Ácidos nucléicos: DNA. O DNA é o responsável pelo armazenamento e transmissão da informação genética. Consiste em duas cadeias de nucleotídeos dispostas em hélice em torno de um eixo.
2.4 Ácidos nucléicos: DNA.
2.4 Tipos e funções dos ácidos nucléicos DNA e RNA.
14. Principais reações produtoras de energia.
14.1 Principais reações produtoras de energia. Transformação e armazenamento de energia no citoplasma e mitocôndrias: respiração celular. As ligações químicas dos nutrientes, especialmente a glicose, são transferidas para a formação do ATP, que é o combustível celular. A fórmula geral é: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 36 ATP No citoplasma, ocorre inicialmente a fermentação anaeróbia ou glicólise, anaeróbia, um mecanismo de pouca eficiência. O processo continua nas mitocôndrias. Na membrana ocorre a oxidação do piruvato. Na matriz ocorre o ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs e novamente na membrana ocorre a a cadeia respiratória. Estes processos são agora aeróbios, requerem oxigênio e têm muita eficiência.
Figura: Padrão geral
Figura: Onde ocorre
Figura: Rendimento. Moléculas formadas
Figura: Mapa geral da produção energética na respiração celular
Produção de ATP nas células
Figura: Rendimento. Moléculas formadas Produção de ATP nas mitocôndrias pela fosforilação oxidativa.
Figura: as reações complexas em cada etapa.
14.2 Principais reações produtoras de energia. Produção de oxigênio e nutrientes nos cloroplastos das células vegetais. Reação da fotossíntese nas células vegetais: A equação simplificada do processo, formação de glicose: 12H 2 O + 6CO 2 6O 2 + 6H 2 O + C 6 H 12 O 6 Fase clara: 12H2O + 6NADP + 9ADP + 9P -(luz)-> 9ATP + 6NADPH2 + 3O2+ 6H2O Fase escura, ou independente da luz: 6CO2 + 12NADPH2 + 18ATP -(enzimas)-> 12NADP + 18ADP + 18P + 6H2O + C6H12O6 A fase escura depende no entanto dos produtos da fase clara!
Figura: Esquema geral da fotossíntese Figura: Célula vegetal com cloroplastos
Figura: Estrutura da molécula de clorofila
Figura: A luz como excitadora da moléculas de clorofila
Figura: Transferência de elétrons na clorofila a, no centro do efeito antena.
Figura: visão geral da fotossíntese.
Figura: As reações dos fotossistemas II e I no processo não cíclico de transporte de elétros: a combinação em Z.
Figura: O processo cíclico de transporte de elétrons ocorre quando há excesso de NADPH+ H e produz apenas ATP.
Figura: A produção de NADPH+H e ATP em detalhes no cloroplasto.
Figura: No ciclo de Calvin- Benson são produzidas moléculas de nutrientes. É chamado ciclo escuro ou independen te da luz.
Figura: Elaboração das moléculas nutrientes em detalhes. Observar a rota que produz glicose e amido!
Figura: Os produtos da fotossíntese permitem a elaboração de moléculas nutrientes na planta e a ligação com a respiração celular e produção de proteínas a partir da fixação do carbono!